一、i++ 的原子性问题:int i=i++ 的操作实际上分为三个步骤“读-改-写”
第一步:int temp = i;
第二步:i = i + 1;
第三步:i = temp;
二、原子变量:在 java.util.concurrent.atomic 包下提供了一些原子变量。
- volatile 保证内存可见性
- CAS(Compare-And-Swap) 算法保证数据变量的原子性。CAS 算法是硬件对于并发操作的支持,CAS 包含了三个操作数:
- 内存值 V
- 预估值 A
- 更新值 B
当且仅当 V == A 时, V = B; 否则,不会执行任何操作。
A、多线程操作,保证内存变量原子性的示例代码
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class TestAtomicDemo {
public static void main(String[] args) {
// int i = 1;
// i = i++;
// System.out.println(i);
// 输出1
AtomicDemo ad = new AtomicDemo();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(ad).start();
}
}
}
class AtomicDemo implements Runnable{
// 当多线程操作时,volatile关键字无法保证原子性
// private volatile int serialNumber = 0;
private AtomicInteger serialNumber = new AtomicInteger(0);
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
}
System.out.println(getSerialNumber());
}
public int getSerialNumber(){
// return serialNumber++;
return serialNumber.getAndIncrement();
}
}
B、模拟 CAS 算法的示例代码
public class TestCompareAndSwap {
public static void main(String[] args) {
final CompareAndSwap cas = new CompareAndSwap();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int expectedValue = cas.get();
boolean b = cas.compareAndSet(expectedValue, (int)(Math.random() * 101));
System.out.println(b);
}
}).start();
}
}
}
class CompareAndSwap{
private int value;
//获取内存值
public synchronized int get(){
return value;
}
//比较
public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue){
int oldValue = value;
if(oldValue == expectedValue){
this.value = newValue;
}
return oldValue;
}
//设置
public synchronized boolean compareAndSet(int expectedValue, int newValue){
return expectedValue == compareAndSwap(expectedValue, newValue);
}
}